日本鳗鱼(Anguilla japonica)是一种具有商业价值的溯河性物种,在东亚广泛分布,特别是在中国、日本和韩国(Kaifu, 2019;Kasai et al., 2021)。由于其营养价值和独特的风味,在全球水产养殖行业中占据重要地位(Hamidoghli et al., 2019;Ishimaru et al., 2024)。中国是最大的生产国,占全球养殖鳗鱼产量的大约80%(Yuan et al., 2022)。然而,体型异质性仍然是集约化养殖中的一个持续挑战。通常,在生产实践中,10-20%的A. japonica个体可能会出现严重的生长迟缓,尽管在与其他个体相同的条件下饲养,仍无法达到市场可销售的体型;这些个体被称为生长迟缓的鳗鱼(GREs)(Zeng et al., 2024;Zhai et al., 2017, Zhai et al., 2020)。这些GREs具有明显的表型特征,包括异常的色素沉着、厌食和极端的生长停滞,由于养殖周期延长和饲料浪费,导致了巨大的经济损失。因此,开发有效的短期策略来促进GREs的恢复已成为该行业的关键优先事项。
尽管生长迟缓的现象普遍存在,但其潜在的生理机制直到最近才被阐明。我们之前的研究表明,GREs在生理上与正常生长的鳗鱼不同,其特征是基础代谢率显著降低,消化酶活性减弱,以及促食欲基因如ghrelin(ghrl)和neuropeptide y(npy)的表达下调(Zeng et al., 2024, Zeng et al., 2025)。这些发现表明,GREs的生长停滞是由能量代谢和进食动机的系统性抑制引起的。因此,依赖抗生素或激素的传统干预措施无法解决这些根本原因,并存在药物残留和安全风险(Siwicki et al., 2014)。虽然功能性饲料添加剂(例如胆汁酸;表面活性剂)显示出一些潜力,但其应用往往受到高成本和疗效不稳定的限制(Chen et al., 2016;Zhai et al., 2020)。
基于我们之前工作中发现的生理缺陷,我们提出了一种有针对性的策略:通过热刺激缓解代谢抑制,并通过饮食干预克服厌食。首先,作为变温动物,鱼类的生理活动主要由水温调节,水温是代谢流的关键调节因素(Arabinda et al., 2017;de Souza et al., 2025;Garnier et al., 2025;Wang et al., 2020;Wen et al., 2017)。之前对Oncorhynchus mykiss等物种的研究已经量化了这种效应,显示温度升高5°C可使氧气消耗率增加60%,从而直接加速能量转换(Stiller et al., 2017)。此外,适度的温度升高已被证明可以增强消化能力;例如,在较高温度(22°C)下饲养的Chelon labrosus表现出显著升高的淀粉酶活性和比在较冷环境(18°C)下更好的生长(Latorre et al., 2025)。鉴于GREs表现出低代谢状态和消化功能减弱(Zeng et al., 2024;Zhai et al., 2017),我们假设热刺激(29°C)可以作为一种物理催化剂,强制上调它们的基础代谢和酶效率。
其次,为了解决GREs的进食动机受损问题,起始饲料的选择至关重要。虽然像胆汁酸和表面活性剂这样的功能性添加剂已被证明可以改善GRE的消化酶活性(Chen et al., 2016;Chen et al., 2016;Zhai et al., 2020),但通过天然活饵进行营养干预提供了一种更全面的方法。水生寡毛类Limnodrilus hoffmeisteri是A. japonica养殖中最广泛接受的生物饵料,因为它具有独特的生化特性。与商业配方饲料不同,L. hoffmeisteri富含高度不饱和脂肪酸和天然抗氧化剂(如类胡萝卜素),这些对于脂质代谢和能量利用至关重要(Yuan et al., 2024)。更重要的是,天然饵料含有强效的进食刺激物,如三甲胺氧化物,可以有效地激发厌食鱼的进食中枢(Carr and Derby, 1986)。来自其他物种(如Cyprinus carpio和Parachanna obscura)的最新证据进一步表明,添加寡毛类衍生的营养物质可以调节肠道微生物群并显著提高饲料转化效率(Mi et al., 2022;Vital et al., 2016)。
因此,我们假设结合使用升高温度来提高代谢需求和L. hoffmeisteri来触发进食行为和营养吸收的方法,可以共同促进GREs的恢复。为了验证这一点,本研究采用了2×2因子设计,研究温度(25°C vs. 29°C)和喂养策略(商业饲料 vs. L. hoffmeisteri补充)对GREs的生长性能、生理代谢和食欲调节基因表达的影响。本研究旨在为水产养殖中生长迟缓鱼类的康复提供实用的、基于生理学的解决方案。